Sistemul digestiv

Sistemul digestiv este ansamblul de organe care asigură ingestia alimentelor, digestia lor, absorbția produșilor rezultați și eliminarea resturilor nedigerate. Prin digestie, macromoleculele din alimente (proteine, lipide, glucide) sunt transformate în molecule simple, care trec în sânge și în limfă și sunt folosite de celule pentru obținerea energiei, pentru creștere și pentru refacerea țesuturilor.

Componentele sistemului digestiv

Sistemul digestiv este format din:

• Tubul digestiv: un canal continuu, de la cavitatea bucală până la anus
• Glandele anexe: glandele salivare, ficatul și pancreasul, ale căror secreții ajung în tubul digestiv și participă la digestie

Tubul digestiv

Cavitatea bucală

Cavitatea bucală este primul segment al tubului digestiv, unde începe digestia:

Digestia mecanică:

• Masticația: dinții fragmentează alimentele în particule mai mici, mărind suprafața de contact cu enzimele digestive
• Dinții sunt de patru tipuri: incisivi (tăiere), canini (sfâșiere), premolari și molari (măcinare)
• Limba amestecă alimentele cu saliva și formează bolul alimentar

Digestia chimică:

• Glandele salivare (parotide, submandibulare, sublinguale) produc zilnic aproximativ 1–1,5 litri de salivă
• Saliva conține amilaza salivară (ptialina), care începe hidroliza amidonului preparat termic până la maltoză
• Saliva mai conține lizozim (enzimă antibacteriană), mucină (care lubrifiază bolul alimentar) și bicarbonat (care menține un pH aproape neutru)

Faringele și esofagul

Faringele este un segment comun căilor digestive și respiratorii. În timpul deglutiției (înghițirii), epiglota acoperă orificiul laringelui și împiedică pătrunderea alimentelor în căile respiratorii.

Esofagul este un tub muscular lung de aproximativ 25 cm, care conduce bolul alimentar de la faringe la stomac prin mișcări peristaltice, adică unde de contracție ale musculaturii peretelui său. La capătul inferior, sfincterul esofagian inferior (de la nivelul orificiului cardia) împiedică refluxul conținutului gastric.

Stomacul

Stomacul este porțiunea cea mai dilatată a tubului digestiv, situată în partea superioară stângă a abdomenului, sub diafragmă, cu o capacitate de aproximativ 1,5 litri. Stomacul are patru regiuni: cardia, fundul, corpul și porțiunea pilorică.

Digestia mecanică:

• Peretele stomacului, cu trei straturi de musculatură netedă, realizează mișcări de amestecare și frământare care transformă bolul alimentar în chim gastric (o pastă semifluidă)

Digestia chimică:

• Glandele gastrice din mucoasa stomacului produc sucul gastric (aproximativ 2–3 litri pe zi), care conține:
  • Acid clorhidric (HCl): dă sucului gastric un pH foarte acid (aproximativ 1,5–2,5), activează pepsinogenul, denaturează proteinele și distruge o mare parte din microorganismele ingerate
  • Pepsinogen: precursor inactiv, transformat de HCl în pepsină, enzima cu care începe digestia proteinelor, scindate în polipeptide
  • Labferment (chimozină): coagulează laptele, important mai ales la sugari
  • Lipaza gastrică: hidrolizează lipidele deja emulsionate (din lapte, din gălbenușul de ou); la adult are activitate redusă
  • Factorul intrinsec: glicoproteină necesară absorbției vitaminei B12 în ileon
  • Mucus: protejează mucoasa gastrică de acțiunea acidului clorhidric și a pepsinei

Chimul gastric trece treptat în duoden prin sfincterul piloric.

Intestinul subțire

Intestinul subțire este cel mai lung segment al tubului digestiv (aproximativ 6–7 metri) și locul principal al digestiei chimice și al absorbției. Are trei porțiuni:

Duodenul

• Primul segment, lung de aproximativ 25 cm, în formă de potcoavă (de C)
• Primește sucul pancreatic (prin canalul Wirsung) și bila (prin canalul coledoc)
• Aici digestia chimică este cea mai intensă

Jejunul

• Segmentul mijlociu, de aproximativ 2,5 metri
• Locul principal al absorbției nutrienților

Ileonul

• Segmentul terminal, de aproximativ 3,5 metri
• Continuă absorbția; aici se absorb vitamina B12 și sărurile biliare

Sucul intestinal, secretat de glandele mucoasei intestinului subțire, încheie digestia: conține dizaharidaze (maltază, zaharază, lactază), peptidaze, lipază intestinală și enterokinază, enzima care activează tripsinogenul pancreatic.

Adaptări pentru absorbție: Mucoasa intestinului subțire are structuri care măresc foarte mult suprafața de absorbție (după estimările clasice, până la aproximativ 200 m²):

• Pliurile circulare (valvulele Kerckring): cute permanente ale mucoasei
• Vilozitățile intestinale: proeminențe în formă de deget ale mucoasei, fiecare cu o rețea de capilare sanguine și un vas limfatic central (chilifer)
• Microvilii: prelungiri microscopice ale membranei celulelor epiteliale (enterocite), care formează marginea în perie

Glandele anexe ale intestinului subțire

Ficatul

Ficatul este cea mai mare glandă a corpului (aproximativ 1,5 kg) și are numeroase funcții (metabolice, de depozitare, de detoxifiere). În digestie, rolul lui este producerea bilei (aproximativ 500–1000 ml pe zi):

• Bila conține săruri biliare, care emulsionează lipidele (le fragmentează în picături fine), mărind suprafața de acțiune a lipazei pancreatice
• Bila mai conține pigmenți biliari (bilirubina, rezultată din degradarea hemoglobinei), colesterol și lecitină, dar nu conține enzime
• Între mese, bila este depozitată și concentrată în vezica biliară, care o elimină în duoden atunci când acolo ajung alimente, mai ales grăsimi

Pancreasul

Pancreasul este o glandă mixtă (exocrină și endocrină). Partea exocrină produce sucul pancreatic (aproximativ 1,5 litri pe zi), care conține:

• Tripsina și chimotripsina: enzime proteolitice secretate în formă inactivă (tripsinogenul este activat în duoden de enterokinază), care scindează proteinele și polipeptidele în peptide mici și aminoacizi
• Amilaza pancreatică: hidrolizează amidonul, crud sau preparat termic, și glicogenul până la maltoză
• Lipaza pancreatică: principala enzimă a digestiei lipidelor, care scindează trigliceridele emulsionate de bilă în acizi grași și glicerol
• Nucleaze: hidrolizează acizii nucleici (ADN și ARN)
• Bicarbonat de sodiu: neutralizează aciditatea chimului gastric și creează un mediu slab alcalin (pH 7–8), favorabil enzimelor pancreatice

Absorbția nutrienților

Absorbția are loc mai ales în intestinul subțire, prin mai multe mecanisme:

• Glucidele se absorb sub formă de monozaharide (glucoză, fructoză, galactoză), prin transport activ și difuziune facilitată, și trec în capilarele sanguine ale vilozităților
• Proteinele se absorb sub formă de aminoacizi (și de dipeptide), prin transport activ, și trec în capilarele sanguine
• Lipidele: acizii grași și glicerolul pătrund în enterocite, unde se refac trigliceridele; acestea sunt incluse în chilomicroni și trec în vasele limfatice (chilifere); doar acizii grași cu lanț scurt trec direct în sânge
• Vitaminele hidrosolubile (B, C) se absorb prin difuziune sau transport activ, iar vitaminele liposolubile (A, D, E, K) se absorb împreună cu lipidele, cu ajutorul sărurilor biliare
• Apa și sărurile minerale se absorb prin osmoză, difuziune și transport activ

Intestinul gros

Intestinul gros are o lungime de aproximativ 1,5 metri și un diametru mai mare decât intestinul subțire. Este format din cec (de care este atașat apendicele vermiform), colon (ascendent, transvers, descendent și sigmoid) și rect, care se deschide la exterior prin anus.

Funcțiile intestinului gros:

• Absorbția apei: recuperează cea mai mare parte a apei rămase în conținutul intestinal, care devine astfel materii fecale
• Absorbția sărurilor minerale: sodiu, potasiu, clor
• Activitatea florei bacteriene (microbiota): fermentează resturile glucidice, descompune resturile proteice (putrefacție) și sintetizează vitamina K și unele vitamine din grupul B
• Formarea și depozitarea materiilor fecale
• Defecația: eliminarea materiilor fecale prin anus; este un act reflex, cu centrul în măduva sacrală, controlat voluntar prin sfincterul anal extern (sfincterul anal intern este involuntar)

Reglarea digestiei

Digestia este reglată prin mecanisme nervoase și umorale:

• Gastrina, secretată de mucoasa porțiunii pilorice a stomacului, stimulează secreția de HCl și motilitatea gastrică
• Secretina, secretată de mucoasa duodenului, stimulează secreția pancreatică bogată în bicarbonat
• Colecistokinina (CCK), secretată tot de mucoasa duodenului, stimulează secreția enzimelor pancreatice și contracția vezicii biliare
• Nervul vag (componentă a sistemului parasimpatic) stimulează secrețiile și motilitatea tubului digestiv, iar sistemul simpatic le inhibă

Relevanța pentru Bacalaureat

Sistemul digestiv face parte din programa „Anatomie și fiziologie umană, genetică și ecologie umană” (clasa a XI-a). La examen trebuie să știi componentele tubului digestiv și ale glandelor anexe, enzimele digestive împreună cu substratul și produșii lor, rolul bilei, absorbția intestinală și funcțiile intestinului gros. Merită să exersezi legătura dintre structura fiecărui segment și funcția lui, pentru că pe ea se construiesc mulți dintre itemii de tip problemă.